第一篇：風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)造成的影響及其應(yīng)對(duì)措施

風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)造成的影響及其

應(yīng)對(duì)措施

風(fēng)力發(fā)電是一種清潔的可再生能源 它能夠帶來顯著的環(huán)境效益和社會(huì)效益 合理有效地利用風(fēng)能源對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)高速可持續(xù)發(fā)展具有極其重要的意義 隨著風(fēng)電裝機(jī)容量在電網(wǎng)中所占比例的增長(zhǎng)風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的影響范圍從局部逐漸擴(kuò)大 目前 風(fēng)電接入電網(wǎng)出現(xiàn)了與以往不同的特點(diǎn) 表現(xiàn)為 單個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)容量增大 風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)的電壓等級(jí)更高 增加的風(fēng)電接入容量與接入更高的電壓等級(jí)使得電網(wǎng)受風(fēng)電影響的范圍更廣 在風(fēng)電穿透功率較大的電網(wǎng)中 由于風(fēng)電注入改變了電網(wǎng)原有的潮流分布 線路傳輸功率與整個(gè)系統(tǒng)的慣量 并且由于風(fēng)電機(jī)組與傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)組有不同的穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)特性 因此風(fēng)電接入后電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性 暫態(tài)穩(wěn)定性及頻率穩(wěn)定性都會(huì)發(fā)生變化所以在風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)與接入電網(wǎng)之前 進(jìn)行必要的包含風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)分析計(jì)算 研究風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)后系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性變化情況 無論是對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)業(yè)主還是電網(wǎng)部門而言 都是非常必要的。風(fēng)能發(fā)電的特點(diǎn)是：

a)風(fēng)能的穩(wěn)定性差。風(fēng)能屬于過程性能源，是不可控的，具有隨機(jī)性、間歇性、不穩(wěn)定性的特點(diǎn)，風(fēng)速和風(fēng)向決定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電狀態(tài)以及出力的大小。

b)風(fēng)能不能儲(chǔ)存。對(duì)于單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，要保證不間斷供電，必須配備相應(yīng)的儲(chǔ)能裝置。

c)風(fēng)電場(chǎng)的分布位置通常比較偏遠(yuǎn)。我國(guó)的風(fēng)電場(chǎng)多數(shù)集中在風(fēng)能資源比較豐富的西北、華北和東北地區(qū)。由于風(fēng)能發(fā)電具有以上特點(diǎn)，使得風(fēng)電的開發(fā)和利用較之水力發(fā)電困難得多。風(fēng)電的最大缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差，若風(fēng)電系統(tǒng)所產(chǎn)生的電能直接并入電網(wǎng)，將影響局部電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定。

影響

一、對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)接人電力系統(tǒng)時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)對(duì)無功功率的需求是導(dǎo)致電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性降低的主要原因。研究表明：一方面，風(fēng)電場(chǎng)的有功出力使負(fù)荷特性極限功率增大，增強(qiáng)了靜態(tài)電壓穩(wěn)定性；另一方面，風(fēng)電場(chǎng)的無功需求使負(fù)荷特性的極限功率減少，降低了靜態(tài)電壓穩(wěn)定性。目前，風(fēng)力發(fā)電多采用異步發(fā)電機(jī)，需要外部系統(tǒng)提供無功支持。變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)在向電網(wǎng)注入功率的同時(shí)需要從電網(wǎng)吸收大量的無功功率，風(fēng)電場(chǎng)的無功仍可看作是一個(gè)正的無功負(fù)荷，因此，當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)的容量較大且無功控制能力不足時(shí)，易影響電壓的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成電壓崩潰。風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)改變了配電網(wǎng)的功率流向和潮流分布，這是既有的電網(wǎng)在規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)未曾考慮的。因此，隨著風(fēng)電注入功率的增加，風(fēng)電場(chǎng)附近局部電網(wǎng)的電壓和聯(lián)絡(luò)線功率將超出安全運(yùn)行范圍，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。隨著各地風(fēng)力發(fā)電的蓬勃發(fā)展，風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，風(fēng)電裝機(jī)容量在系統(tǒng)中所占的比例不斷增加，風(fēng)電輸出的不穩(wěn)定性對(duì)電網(wǎng)的功率沖擊效應(yīng)也不斷增大，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響就更加明顯。情況嚴(yán)重時(shí)，將會(huì)使系統(tǒng)失去動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)瓦解。

二、對(duì)電能質(zhì)量的影響

目前，電壓波動(dòng)和閃變是風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的主要負(fù)面影響之一。風(fēng)資源的不確定性和風(fēng)電機(jī)組本身的運(yùn)行特性使風(fēng)電機(jī)組的輸出功率呈波動(dòng)性，可能會(huì)影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量，如電壓偏差、電壓波動(dòng)和閃變、諧波等。雖然大多數(shù)風(fēng)電機(jī)組采用軟并網(wǎng)方式，但在啟動(dòng)時(shí)仍會(huì)產(chǎn)生5～6倍額定電流的沖擊電流，對(duì)小容量的電網(wǎng)而言，風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)瞬間將造成電網(wǎng)電壓的大幅度下跌；正常運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速變化也會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出力的波動(dòng)而影響電能質(zhì)量。隨著風(fēng)速的增大，風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生的電壓波動(dòng)和閃變也將增大，并且風(fēng)電機(jī)組公共連接點(diǎn)短路比越大，其引起的電壓波動(dòng)和閃變?cè)叫　．?dāng)風(fēng)速超過切出風(fēng)速時(shí)，風(fēng)電機(jī)組會(huì)從額定出力狀態(tài)自動(dòng)退出運(yùn)行，若風(fēng)電場(chǎng)所有風(fēng)電機(jī)組幾乎同時(shí)退出，這種沖擊對(duì)配電網(wǎng)的影響十分明顯。與電壓波動(dòng)和閃變相比，風(fēng)電并網(wǎng)帶來的諧波問題也不容忽視。風(fēng)電并帶來諧波的途徑主要有2種：

a)風(fēng)力發(fā)電機(jī)本身的電力電子控制裝置可能帶來諧波問題。對(duì)于直接和電網(wǎng)相連的恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)，軟啟動(dòng)階段要通過電力電子裝置與電網(wǎng)相連，會(huì)產(chǎn)生一定的諧波，不過過程很短，通常可以忽略。變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過整流和逆變裝置接入系統(tǒng)，如果電力電子裝置的切換頻率恰好在產(chǎn)生諧波的范圍內(nèi)，則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波問題。

b)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并聯(lián)補(bǔ)償電容器可能與線路電抗發(fā)生諧振。在實(shí)際運(yùn)行中，曾檢測(cè)到在風(fēng)電場(chǎng)出口變壓器的低壓側(cè)產(chǎn)生大量諧波。

三、對(duì)電網(wǎng)頻率的影響

當(dāng)風(fēng)速大于切入風(fēng)速時(shí)，風(fēng)電機(jī)組啟動(dòng)掛網(wǎng)運(yùn)行；當(dāng)風(fēng)速低于切入風(fēng)速時(shí)，風(fēng)電機(jī)組停機(jī)并與電網(wǎng)解列。當(dāng)風(fēng)速大于切出風(fēng)速時(shí)，為保證安全，風(fēng)電機(jī)組必須停機(jī)。因此，受風(fēng)速變化的影響，風(fēng)電機(jī)組的出力也隨時(shí)變化，一天內(nèi)可能有多次啟動(dòng)并網(wǎng)和停機(jī)解列。風(fēng)電場(chǎng)不穩(wěn)定的功率輸出會(huì)給電網(wǎng)的運(yùn)行帶來許多問題。如果風(fēng)電容量在電網(wǎng)總裝機(jī)容量中所占比例很小，風(fēng)電功率的注入對(duì)電網(wǎng)頻率影響甚微。但是，當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)與其他發(fā)電方式的電源組成一個(gè)小型的孤立電網(wǎng)時(shí)，可能會(huì)對(duì)孤立系統(tǒng)的頻率造成較大影響。隨著電網(wǎng)中風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量所占的比例逐步提高，大量風(fēng)電功率的波動(dòng)增大了系統(tǒng)調(diào)頻的難度，而系統(tǒng)頻率的變化又會(huì)對(duì)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生影響。各國(guó)風(fēng)電接入系統(tǒng)導(dǎo)則都要求風(fēng)電機(jī)組能夠在一定的頻率范圍內(nèi)正常運(yùn)行，頻率超過一定范圍后限制出力運(yùn)行或延遲一定時(shí)間后退出運(yùn)行，以維持系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定。

四、對(duì)發(fā)電計(jì)劃與調(diào)度的影響

傳統(tǒng)的發(fā)電計(jì)劃基于電源的可靠性以及負(fù)荷的可預(yù)測(cè)性，以這2點(diǎn)為基礎(chǔ)，發(fā)電計(jì)劃的制定和實(shí)施有了可靠的保證。如果電力系統(tǒng)內(nèi)含有風(fēng)電場(chǎng)，由于風(fēng)電場(chǎng)的出力具有極大的隨機(jī)性，因此會(huì)對(duì)發(fā)電計(jì)劃的制定和實(shí)施產(chǎn)生較大的影響。風(fēng)電場(chǎng)如果參與調(diào)度計(jì)劃，則需預(yù)測(cè)未來24h的發(fā)電曲線。在日交易計(jì)劃的實(shí)施過程中，由于負(fù)荷的非預(yù)期變化和發(fā)電機(jī)組的非計(jì)劃停運(yùn)等，電網(wǎng)調(diào)度中心還要進(jìn)行在線校正發(fā)電計(jì)劃，而校正計(jì)劃一般需要提前30 min下發(fā)給電廠和供電公司，如果并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)能夠預(yù)測(cè)未來1---3 h的出力，則對(duì)電網(wǎng)的調(diào)度也是有意義的。

五、對(duì)系統(tǒng)備用容量的影響

如果風(fēng)電功率的波動(dòng)特性與電網(wǎng)負(fù)荷的波動(dòng)特性一致，那么風(fēng)電就有自然調(diào)峰的作用，反之，將會(huì)使電網(wǎng)的調(diào)峰問題變得更加突出。風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)后，電網(wǎng)的可用調(diào)峰容量減去用于平衡負(fù)荷波動(dòng)的備用容量后，剩余的可用調(diào)峰容量都能夠用于為風(fēng)電調(diào)峰。如果整個(gè)電網(wǎng)可用于風(fēng)電的調(diào)峰容量有限，無法完全平衡風(fēng)電場(chǎng)的功率波動(dòng)時(shí)，就需要限制注入電網(wǎng)的風(fēng)電功率。因?yàn)轱L(fēng)電功率的波動(dòng)對(duì)于電網(wǎng)而言完全是隨機(jī)的，最嚴(yán)重的情況就等于整個(gè)風(fēng)電裝機(jī)容量大小的風(fēng)電功率在短時(shí)問內(nèi)的波動(dòng)，這種情況發(fā)生的概率很小，但是在實(shí)際運(yùn)行中無法排除這種可能性。因此，系統(tǒng)要有與風(fēng)電場(chǎng)額定容量相當(dāng)?shù)膫溆萌萘浚员ＷC電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

應(yīng)對(duì)措施

一、改善穩(wěn)定性的措施

傳統(tǒng)的分組快速投切電容器組可對(duì)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償以改善系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性，但這種分組投切的電容器不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)的電壓調(diào)節(jié)，投切次數(shù)有限，動(dòng)作也有一定的延時(shí)，因此對(duì)于風(fēng)速的快速變化造成的電壓波動(dòng)是無能為力的。靜止無功補(bǔ)償器(static var compensator，SVC)可以快速平滑地調(diào)節(jié)無功補(bǔ)償功率的大小，提供動(dòng)態(tài)的電壓支撐，改善系統(tǒng)的運(yùn)行性能。將SVC安裝在風(fēng)電場(chǎng)的出口，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)接人點(diǎn)的電壓偏差量來控制SVC補(bǔ)償?shù)臒o功功率，能夠穩(wěn)定風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)電壓，降低風(fēng)電功率波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)電壓的影響。具有有功和無功功率綜合調(diào)節(jié)能力的超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置(super conducting magnetic energy storagesystem，SMES)代表了柔性交流輸電系統(tǒng)(flexibleAC transmision system，F(xiàn)ACTS)的新技術(shù)方向，將SMES用于風(fēng)力發(fā)電可實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓和頻率的同時(shí)控制。SMES能靈活地調(diào)節(jié)有功和無功功率，為系統(tǒng)提供功率補(bǔ)償，跟蹤電氣量的波動(dòng)。在風(fēng)電場(chǎng)出口安裝SMES裝置可充分利用其綜合調(diào)節(jié)能力，降低風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的波動(dòng)，穩(wěn)定風(fēng)電場(chǎng)電壓。SMES是一種有源的補(bǔ)償裝置，與SVC相比，其無功功率補(bǔ)償量對(duì)接入點(diǎn)電壓的依賴程度小，在低電壓時(shí)補(bǔ)償效果更好。

二、改善電能質(zhì)量的措施

目前，大部分用于改善和提高電能質(zhì)量的補(bǔ)償裝置都具有抑制電壓波動(dòng)和閃變的功能。如SVC、有源濾波器(active power filter，APF)、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(dynamic voltage restorers，DVR)等。電壓閃變是電壓波動(dòng)的一種特殊反映，閃變的嚴(yán)重程度與負(fù)荷變化引起的電壓變動(dòng)相關(guān)，在高壓或中壓配電網(wǎng)中，電壓波動(dòng)主要與無功負(fù)荷的變化量及電網(wǎng)的短路容量有關(guān)。在電網(wǎng)短路容量一定的情況下，電壓閃變主要是由于無功負(fù)荷的劇烈變動(dòng)所致。因此，抑制電壓閃變的最常用方法是安裝靜止無功補(bǔ)償裝置，目前這方面的技術(shù)已相當(dāng)成熟。APF的工作原理與傳統(tǒng)的SVC完全不同，是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理專用設(shè)備。它能生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流并注入電網(wǎng)，對(duì)諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消，主動(dòng)消除電力諧波。DVR主要用于補(bǔ)償輸電網(wǎng)產(chǎn)生的電壓跌落、閃變和諧波等。它可在電源和敏感負(fù)載之間插入一個(gè)任意幅值和相位的電壓。當(dāng)電源電壓畸變時(shí)，改變DVR的電壓，可達(dá)到穩(wěn)定敏感負(fù)載電壓的目的。此外，并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組公共連接點(diǎn)短路比和電網(wǎng)線路X／R值(X、R分別為線路的電抗與電阻)也是影響風(fēng)電機(jī)組引起的電壓波動(dòng)和閃變的重要素。風(fēng)電機(jī)組公共連接點(diǎn)短路比越大，其引起的電壓波動(dòng)和閃變?cè)叫　：线m的X／R值可使有功功率引起的電壓波動(dòng)被無功功率引起的電壓波動(dòng)所補(bǔ)償，從而使整個(gè)平均閃變值有所減小。研究表明，當(dāng)線路X／R值很小時(shí)，并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組引起的電壓波動(dòng)和閃變很大。當(dāng)線路X／R值對(duì)應(yīng)的線路阻抗角為60或70度時(shí)，并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組引起的電壓波動(dòng)和閃變最小。

導(dǎo)師研究方向與風(fēng)電并網(wǎng)的結(jié)合點(diǎn)淺析

本人所在研究團(tuán)隊(duì)由羅隆福導(dǎo)師帶隊(duì)，主要研究高壓直流輸電以及新型換流變壓器的研究與應(yīng)用。在于風(fēng)電及其并網(wǎng)的結(jié)合上，由于風(fēng)電具有間歇性以及其對(duì)電力系統(tǒng)的影響，可以設(shè)想一種曲線“并網(wǎng)”方式，由風(fēng)電電能轉(zhuǎn)化為高壓直流，再逆變?yōu)榻涣麟姡捎诓⒎侵苯硬⒕W(wǎng)諧波和電壓都可以由整流變壓器和整流裝置控制，方便切除與投入。風(fēng)電電能如果不是很優(yōu)質(zhì)的交流電源，則可以由其轉(zhuǎn)化為專屬電池充電能源，以供電動(dòng)汽車專屬能源結(jié)構(gòu)，或者直接進(jìn)行整流供給需要大量直流電的濕法冶金工廠，這樣也減少了逆變的損耗。

第二篇：風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響及改善措施

風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響及改善措施

中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)公司-—王敏

[摘要]：由于風(fēng)電場(chǎng)是一種依賴于自然能源的分散電源，同時(shí)目前大多采用恒速恒頻異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其并網(wǎng)運(yùn)行降低了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量。著眼于并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)之間的相互影響，特別是對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性以及電能質(zhì)量的影響，對(duì)大型風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行中的一些基礎(chǔ)性的技術(shù)問題進(jìn)行了研究。

[關(guān)鍵詞]:風(fēng)電場(chǎng)；并網(wǎng)；現(xiàn)狀分析。

一、引言

風(fēng)力發(fā)電作為一種重要的可再生能源形式，越來越受到人們的廣泛關(guān)注,并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電以其獨(dú)特的能源、環(huán)保優(yōu)勢(shì)和規(guī)模化效益，得到長(zhǎng)足發(fā)展,隨著風(fēng)電設(shè)備制造技術(shù)的日益成熟和風(fēng)電價(jià)格的逐步降低，近些年來，無論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家都在大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電。

風(fēng)力發(fā)電之所以在全世界范圍獲得快速發(fā)展，除了能源和環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)外，還因?yàn)轱L(fēng)電場(chǎng)本身所具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：(1)風(fēng)能資源豐富，屬于清潔的可再生能源；(2)施工周期短，實(shí)際占地少，對(duì)土地要求低；(3)投資少，投資靈活，投資回收快；(4)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行簡(jiǎn)單，風(fēng)力發(fā)電具有經(jīng)濟(jì)性；(5)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)相對(duì)成熟。

自20世紀(jì)80年代以來，大、中型風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)容量發(fā)展最為迅猛，對(duì)常規(guī)電力系統(tǒng)運(yùn)行造成的影響逐步明顯和加大,隨著風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，風(fēng)電特性對(duì)電網(wǎng)的負(fù)面影響愈加顯著，成為制約風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)規(guī)模的嚴(yán)重障礙。因此深入研究風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)的相互作用成為進(jìn)一步開發(fā)風(fēng)電所迫切要求解決的問題。其局限性主要表現(xiàn)在：(1)風(fēng)能的能量密度小且不穩(wěn)定，不能大量?jī)?chǔ)存；(2)風(fēng)輪機(jī)的效率較低；(3)對(duì)生態(tài)環(huán)境有影響，產(chǎn)生機(jī)械和電磁噪聲；(4)接入電網(wǎng)時(shí)，對(duì)電網(wǎng)有負(fù)面影響。

二、我國(guó)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量現(xiàn)狀

根據(jù)中國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)發(fā)布《2012年中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)》報(bào)告中數(shù)據(jù)顯示，2012年，中國(guó)（不包括臺(tái)灣地區(qū)）新增安裝風(fēng)電機(jī)組7872臺(tái)，裝機(jī)容量12960MW，同比下降26.5%；累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組53764臺(tái)，裝機(jī)容量75324.2MW，同比增長(zhǎng)20.8%。

2001-2012 年中國(guó)新增及累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量區(qū)域裝機(jī)情況圖（引自《2012年中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)》）

2006-2012 年中國(guó)各區(qū)域累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量圖（引自《2012年中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)》）

三、風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響

風(fēng)力發(fā)電是一種特殊的電力，它以自然風(fēng)為原動(dòng)力，風(fēng)資源的隨機(jī)性和間歇性決定了風(fēng)電機(jī)組的輸出特性也是波動(dòng)和間歇的。作為發(fā)電機(jī)構(gòu)的異步發(fā)電機(jī)在發(fā)出有功功率的同時(shí)，需要從系統(tǒng)吸收無功功率，且無功需求隨有功輸出的變化而變化。當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)的容量較小時(shí)，這些特性對(duì)電力系統(tǒng)的影響并不顯著，但隨著風(fēng)電場(chǎng)容量在系統(tǒng)中所占比例的增加，風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響會(huì)越來越顯著。本文主要從以下幾個(gè)方面討論并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響，包括并網(wǎng)過程對(duì)電網(wǎng)的沖擊、對(duì)電網(wǎng)頻率、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)穩(wěn)定性、電能質(zhì)量以及繼電保護(hù)的影響。

1、并網(wǎng)過程對(duì)電網(wǎng)的沖擊

異步電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，沒有獨(dú)立的勵(lì)磁裝置，并網(wǎng)前發(fā)電機(jī)本身沒有電壓，因此并網(wǎng)時(shí)必然伴隨一個(gè)過渡過程。直接并網(wǎng)時(shí)，流過5～8倍額定電流的沖擊電流，一般經(jīng)過幾百毫秒后轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)。異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)時(shí)沖擊電流的大小，與并網(wǎng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)電壓的大小、發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電抗以及并網(wǎng)時(shí)的滑差有關(guān)。滑差越大，則交流暫態(tài)衰減時(shí)間越長(zhǎng)，并網(wǎng)時(shí)沖擊電流有效值也就越大。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與大電網(wǎng)并聯(lián)時(shí)，合閘瞬間的沖擊電流對(duì)發(fā)電機(jī)及電網(wǎng)系統(tǒng)安全運(yùn)行不會(huì)有太大影響。但對(duì)小容量電網(wǎng)而言，風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)瞬間將會(huì)造成電網(wǎng)電壓的大幅度下跌，從而影響接在同一電網(wǎng)上的其他電器設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至?xí)绊懙秸麄€(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定與安全。目前可以通過加裝軟起動(dòng)裝置和風(fēng)機(jī)非同期并網(wǎng)來削弱沖擊電 流，但會(huì)給電網(wǎng)帶來一定的諧波污染。

2、對(duì)電網(wǎng)頻率的影響

風(fēng)電場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)頻率的影響取決于風(fēng)電場(chǎng)容量占系統(tǒng)總?cè)萘康谋壤．?dāng)風(fēng)電容量在系統(tǒng)中所占的比例較大時(shí)，其輸出功率的隨機(jī)波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)頻率的影響顯著，影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量和一些對(duì)頻率敏感負(fù)荷的正常工作。這就要求電網(wǎng)中其他常規(guī)機(jī)組有較高的頻率響應(yīng)能力，能進(jìn)行跟蹤調(diào)節(jié)，抑制頻率的波動(dòng)。考慮到風(fēng)電的不穩(wěn)定性，當(dāng)風(fēng)電由于停風(fēng)或大失速而失去出力后，會(huì)使電網(wǎng)頻率降低，特別是當(dāng)風(fēng)電比重較大時(shí)，會(huì)影響到系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性。消除該影響的主要措施是提高系統(tǒng)的備用容量和采取優(yōu)化的調(diào)度運(yùn)行方式。當(dāng)然，當(dāng)電力系統(tǒng)較大、聯(lián)系緊密時(shí)，頻率問題不顯著。

3、對(duì)電網(wǎng)電壓的影響

風(fēng)力發(fā)電出力隨風(fēng)速大小等因素而變化，同時(shí)由于風(fēng)力資源分布的限制，風(fēng)電場(chǎng)大多建設(shè)在電網(wǎng)的末端，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較薄弱(短路容量較小)，因此在風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)必然會(huì)影響電網(wǎng)的電壓質(zhì)量和電壓穩(wěn)定性。另外，風(fēng)力發(fā)電機(jī)多采用感應(yīng)發(fā)電機(jī)，感應(yīng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行需要無功支持，因此并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)電網(wǎng)來說是一個(gè)無功負(fù)荷。為滿足風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的無功需求，每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)都配有無功補(bǔ)償裝置。目前常用的是分組投切電容器，其最大無功補(bǔ)償量是根據(jù)異步發(fā)電機(jī)在額定功率時(shí)的功率因數(shù)設(shè)計(jì)的。即在額定功率時(shí)無功補(bǔ)償量必須保證功率因數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)的額定功率因數(shù)，一般大于0．98。由于分組投切電容器不能實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)的電壓調(diào)節(jié)，對(duì)快速的電壓變化無能為力。風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)電壓的影響主要有慢的(穩(wěn)態(tài))的電壓波動(dòng)、快的電壓波動(dòng)(1~lJ閃變)、波形畸變(1llJ諧波)、電壓不平衡(即負(fù)序電壓)、瞬態(tài)電壓波動(dòng)(1~lJ電壓跌落和凹陷)等。

4、對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響

風(fēng)電接入系統(tǒng)引起的穩(wěn)定問題主要是電壓穩(wěn)定問題。這是由于：(1)普通的無功補(bǔ)償方式為電容器補(bǔ)償，補(bǔ)償量與接入點(diǎn)電壓的平方成正比，當(dāng)系統(tǒng)電壓水平降低時(shí)，無功補(bǔ)償量下降很多，而風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電網(wǎng)的無功需求反而上升，進(jìn)一步惡化電壓水平，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成電壓崩潰，風(fēng)機(jī)被迫停機(jī)；

(2)在故障和操作后未發(fā)生功角失穩(wěn)的情況下，部分風(fēng)電機(jī)組由于自身的低電壓保護(hù)而停機(jī)，風(fēng)電場(chǎng)有功輸出減少，相應(yīng)地系統(tǒng)失去部分無功負(fù)荷，從而導(dǎo)致電壓水平偏高，甚至使風(fēng)電場(chǎng)母線電壓越限；(3)故障切除不及時(shí)，會(huì)發(fā)生暫態(tài)電壓失穩(wěn)；

(4)風(fēng)電場(chǎng)出力過高有可能降低電網(wǎng)的電壓安全裕度，容易導(dǎo)致電壓崩潰。總而言之，并網(wǎng)型風(fēng)電場(chǎng)對(duì)于電網(wǎng)穩(wěn)定性的主要威脅，一方面是風(fēng)速的波動(dòng)性和隨機(jī)性引起風(fēng)電場(chǎng)出力隨時(shí)問變化且難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電接入系統(tǒng)時(shí)潛在安全隱患；另一方面是弱電網(wǎng)中風(fēng)電注入功率過高引起的電壓穩(wěn)定性降低。

5、對(duì)電能質(zhì)量的影響

風(fēng)電對(duì)于電力系統(tǒng)是一個(gè)干擾源。風(fēng)電對(duì)電能質(zhì)量的影響主要有以下三方面(前述對(duì)電壓的影響是最重要的方面)：(1)風(fēng)速變化、湍流以及風(fēng)力機(jī)尾流效應(yīng)造成的紊流，會(huì)引起風(fēng)電功率的波動(dòng)和風(fēng)電機(jī)組的頻繁啟停，風(fēng)機(jī)的桿塔遮蔽效應(yīng)使風(fēng)電機(jī)組輸出功率存在周期性的脈動(dòng)；

(2)軟起動(dòng)并網(wǎng)時(shí)，由軟起動(dòng)裝置引起的各次諧波；

(3)風(fēng)電經(jīng)AC／DC／AC并網(wǎng)時(shí)，由于脈寬調(diào)制變換器產(chǎn)生的諧波。諧波的次數(shù)和大小與采用的變換裝置和濾波系統(tǒng)有關(guān)。

6、對(duì)繼電保護(hù)裝置的影響

與常規(guī)配電網(wǎng)保護(hù)不同，通過風(fēng)電場(chǎng)與電力系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線的潮流有時(shí)是雙向的。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在有風(fēng)期間都和電網(wǎng)相連，當(dāng)風(fēng)速在起動(dòng)風(fēng)速附近變化時(shí)，為防止風(fēng)電機(jī)組頻繁投切對(duì)接觸器的損害，允許風(fēng)電機(jī)組短時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，此時(shí)會(huì)改變聯(lián)絡(luò)線的潮流方向，繼電保護(hù)裝置應(yīng)充分考慮到這種運(yùn)行方式。其次，并網(wǎng)運(yùn)行的異步發(fā)電機(jī)沒有獨(dú)立的勵(lì)磁機(jī)構(gòu)，在電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)，由于機(jī)端電壓顯著降低，異步發(fā)電機(jī)僅能提供短暫的沖擊短路電流。此外，由于目前一般風(fēng)機(jī)出口電壓大都是690V，折算到35kV(威更高電壓等級(jí))側(cè)時(shí)其阻抗需乘以 =(u35／Uo 6),因此從35kV側(cè)的等值電路來看，風(fēng)力發(fā)電機(jī)及相應(yīng)的低壓電纜相當(dāng)于一個(gè)很大的限流電抗，短路電流無法送出，因此風(fēng)電接入點(diǎn)的保護(hù)配置要考慮到風(fēng)電場(chǎng)的這一特點(diǎn)。總之，風(fēng)電場(chǎng)故障電流主要由公用電網(wǎng)電源提供，風(fēng)電場(chǎng)保護(hù)的技術(shù)困難是如何根據(jù)有限的故障電流來識(shí)別故障的發(fā)生，從而使保護(hù)裝置快速而準(zhǔn)確地動(dòng)作。

7、大容量風(fēng)電并網(wǎng)電網(wǎng)故障對(duì)潮流的影響

在電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，系統(tǒng)電壓瞬時(shí)發(fā)生變化，風(fēng)機(jī)在自身保護(hù)特性的作用下，降低了出力，系統(tǒng)潮流重新分布，重要聯(lián)絡(luò)線潮流變化明顯。通過電網(wǎng)實(shí)際故障經(jīng)模擬計(jì)算故障情況下風(fēng)電機(jī)組出力變化對(duì)系統(tǒng)潮流的影響，因此在各種工況計(jì)算時(shí)，應(yīng)充分考慮風(fēng)電機(jī)組出力對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。積累風(fēng)電運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)故障期間風(fēng)電受低電壓能機(jī)組的實(shí)際動(dòng)作、出力變化情況提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以提高仿真計(jì)算的精確度，更好地掌握在風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

8、電網(wǎng)電壓不平衡對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的影響

潮流計(jì)算是獲取電網(wǎng)運(yùn)行情況和分析電網(wǎng)穩(wěn)定狀態(tài)的基礎(chǔ)工具, 一些風(fēng)力發(fā)電的相關(guān)研究已經(jīng)使用了潮流計(jì)算。這些研究近似認(rèn)為系統(tǒng)三相平衡, 潮流可以采用單相代表三相來處理, 然而為了研究電網(wǎng)的三相不平衡運(yùn)行, 三相必須分別計(jì)算。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)電壓取決于系統(tǒng)電壓, 而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組吸收的無功功率及機(jī)端電容補(bǔ)償?shù)臒o功功率與并網(wǎng)點(diǎn)電壓有關(guān)。因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)組母線電壓、無功均為未知量。風(fēng)力異步發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng), 發(fā)出有功功率, 吸收無功功率。同時(shí)電網(wǎng)通過發(fā)電機(jī)終端電壓影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)的關(guān)系實(shí)際上是功率和電壓之間的關(guān)系, 通過適當(dāng)連接電網(wǎng)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的模型可以進(jìn)行綜合仿真.仿真步驟如下:(1)設(shè)t=t0(t0 是仿真周期的起始時(shí)間), 給出各母線電壓各相初始值；

(2)應(yīng)用t 時(shí)刻風(fēng)速和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組終端電壓當(dāng)前值, 進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組動(dòng)態(tài)仿真, 計(jì)算出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有功、無功功率；(3)進(jìn)行電網(wǎng)三相潮流計(jì)算, 得到修正后電壓；

(4)應(yīng)用t 時(shí)刻風(fēng)速和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組終端電壓當(dāng)前值, 進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組動(dòng)態(tài)仿真, 計(jì)算出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有功、無功功率；(5)如果有功和無功功率的初始值與修正后的修正值非常接近(誤差<10-3),則進(jìn)入第6 步,否則返回第3 步；(6)t=t+$t($t是時(shí)間步長(zhǎng))；(7)判斷: 是否t>tend(tend 仿真周期的截止時(shí)間),如果此式成立, 進(jìn)入第8步,否則返回第2 步。

四、改善風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電網(wǎng)影響的措施

風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量和安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來的負(fù)面影響，可以通過一些有效措施得到改善，進(jìn)一步降低風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)的影響。

1、無功補(bǔ)償技術(shù)

改善風(fēng)電系統(tǒng)運(yùn)行性能的無功補(bǔ)償技術(shù)包括風(fēng)電場(chǎng)出口安裝動(dòng)態(tài)的無功調(diào)節(jié)裝置(svc)、具有有功無功綜合調(diào)節(jié)能力的超導(dǎo)~g(SMES)裝置等措施。靜止無功補(bǔ)償器(svc)可以快速平滑地調(diào)節(jié)無功補(bǔ)償功率的大小，提供動(dòng)態(tài)的電壓支撐，改善系統(tǒng)的運(yùn)行性能。將SVC安裝在風(fēng)電場(chǎng)的出口，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)接入點(diǎn)的電壓偏差量來控制svc~l,償?shù)臒o功功率，能夠穩(wěn)定風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)電壓，降低風(fēng)電功率波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)電壓的影響。SMES可以在四象限靈活調(diào)節(jié)有功和無功功率，為系統(tǒng)提供功率補(bǔ)償，跟蹤電氣量的波動(dòng)。在風(fēng)電場(chǎng)出口安裝SMES裝置，充分利用SMES有功無功綜合調(diào)節(jié)的能力，可以降低風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的波動(dòng)，穩(wěn)定風(fēng)電場(chǎng)電壓。

2、風(fēng)電場(chǎng)通過輕型直流輸電(HVDC Light)與電網(wǎng)相連

輕型直流輸電(HVDC Light)是在電壓源換流器(VSC)技術(shù)、門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)及絕緣柵雙極晶體管(IGBT)等全控型功率器件基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于使用了基于PWM控制的VSC結(jié)構(gòu)，HVDCLight具有直流輸電的優(yōu)點(diǎn)。HVDC Light不僅解決了分散電源接入的輸電走廊問題，而且其靈活的無功、電壓調(diào)節(jié)能力，打破了短路容量比對(duì)風(fēng)電場(chǎng)容量的限制，同時(shí)也改善了交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量，是風(fēng)力發(fā)電等分散電源與電網(wǎng)相連的一種理想選擇。

3、變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

隨著電力電子元件的性價(jià)比不斷提高，未來幾年變速恒頻電機(jī)、雙饋電機(jī)等新型發(fā)電機(jī)組開始在風(fēng)機(jī)上推廣應(yīng)用，風(fēng)電場(chǎng)可以像常規(guī)機(jī)組一樣，承擔(dān)電壓及無功控制的任務(wù)，以最大限度提高風(fēng)能的利用效率。使用變速恒頻風(fēng)電機(jī)組有幾種方案可供選擇：采用通過電力電子裝置與電網(wǎng)相連的同步發(fā)電機(jī)；或者采用變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)以最佳葉尖比運(yùn)行，比變槳距控制的實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單、更經(jīng)濟(jì)。

五、結(jié)論

風(fēng)力發(fā)電是一種新能源,風(fēng)能是近期最有大規(guī)模開發(fā)利用前景的可再生能源,許多國(guó)家都制定了風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃和激勵(lì)政策,以加快技術(shù)改進(jìn)和市場(chǎng)開拓。目前并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電是大規(guī)模利用風(fēng)能最經(jīng)濟(jì)的方式,隨著技術(shù)的發(fā)展和規(guī)模的擴(kuò)大,風(fēng)力發(fā)電的成本還將繼續(xù)下降。中國(guó)電力部年決定加快風(fēng)力發(fā)電的商業(yè)化進(jìn)程,將清潔的風(fēng)能作為世紀(jì)能源可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要組成部分,所以研究風(fēng)力發(fā)電技術(shù)刻不容緩。但隨著風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量和風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模的不斷增大,風(fēng)電也對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來一定的影響。風(fēng)電機(jī)組對(duì)電網(wǎng)功率因數(shù)的影響和導(dǎo)致局部電網(wǎng)電壓水平下降是制約風(fēng)電場(chǎng)發(fā)展的因素。研究大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)的相互影響,開發(fā)相應(yīng)的研究方法和分析工具,對(duì)發(fā)展風(fēng)力發(fā)電具有重要的意義和實(shí)用價(jià)值。

六、參考文獻(xiàn)

[1]王承煦，張?jiān)矗L(fēng)力發(fā)電[M]．北京：中國(guó)電力出版社，2003;[2]李庚銀，呂鵬飛，李廣凱，等．輕型高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展與展望[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2003;[3]雷亞洲．與風(fēng)電并網(wǎng)相關(guān)的研究課題[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2003;[4] 關(guān)宏亮，趙海翔 電力系統(tǒng)對(duì)并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組承受低電壓能力的要求[J]．電網(wǎng)技術(shù)，2007;[5] 吳學(xué)光, 王偉勝, 戴慧珠.風(fēng)電系統(tǒng)電壓波動(dòng)特性研究.風(fēng)力發(fā)電, 1998, 4

第三篇：新能源發(fā)電對(duì)并網(wǎng)的影響

現(xiàn)代能量管理系統(tǒng)課程

論文

——新能源發(fā)電對(duì)系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的影響及對(duì)策

姓名

學(xué)號(hào) 班級(jí) 專業(yè)

摘要：

可再生能源發(fā)電的開發(fā)利用日益受到重視，其規(guī)模的擴(kuò)大也給電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行帶來了新的課題和挑戰(zhàn)，同時(shí)我們可以預(yù)見，可再生能源發(fā)電將是未來電力市場(chǎng)的重要組成部分，而風(fēng)能和光伏等新能源發(fā)電存在不穩(wěn)定、可調(diào)度性低、接入電網(wǎng)技術(shù)性能差和對(duì)電網(wǎng)諧波管理的影響等一系列問題，文章針對(duì)我國(guó)可再生能源發(fā)電及并網(wǎng)的特點(diǎn)，闡述了可再生能源發(fā)電給并網(wǎng)帶來的問題，并提出了可再生能源并網(wǎng)運(yùn)行的相關(guān)對(duì)策。

關(guān)鍵字：

可再生能源；風(fēng)電，光伏，并網(wǎng)，隨機(jī)性，影響，穩(wěn)定性，對(duì)策

一、我國(guó)可再生能源發(fā)電的現(xiàn)狀、特點(diǎn)及研究意義：

1、我國(guó)可再生能源發(fā)電的現(xiàn)狀：

截至2011年底，我國(guó)新能源安裝容量達(dá)到7000萬(wàn)kW，居世界首位，并網(wǎng)新能源裝機(jī)容量達(dá)到5409萬(wàn)kW，同比增長(zhǎng)47.4%，約占全部發(fā)電裝機(jī)容量的5.1%。其中，風(fēng)電并網(wǎng)容量約占并網(wǎng)新能源裝機(jī)總量的85.5%；并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏裝機(jī)容量約占并網(wǎng)新能源裝機(jī)總量的4.4%；生物質(zhì)及其他新能源發(fā)電裝機(jī)容量約占并網(wǎng)新能源裝機(jī)總量的10.1%。2011年，我國(guó)新能源發(fā)電量約為1016億kW?h，同比增長(zhǎng)29.9%，約占全部發(fā)電量的2.2%。其中，風(fēng)電發(fā)電量約占新能源發(fā)電總量的72.0%；太陽(yáng)能光伏發(fā)電約占0.9%；生物質(zhì)及其他新能源發(fā)電約占27.1%。2011年我國(guó)新能源發(fā)電量按發(fā)電煤耗320g/（kW?h）計(jì)算，相當(dāng)于節(jié)約3241萬(wàn)tce，減排二氧化碳9030萬(wàn)t。

我國(guó)是世界上風(fēng)電發(fā)展最快的國(guó)家，同時(shí)，我國(guó)太陽(yáng)能熱水器集熱面積居世界第一位，約占世界總量的三分之二。

2、我國(guó)可再生能源發(fā)電的特點(diǎn)：

我國(guó)風(fēng)電發(fā)展整體呈現(xiàn)大規(guī)模開發(fā)、遠(yuǎn)距離傳輸、高電壓等級(jí)集中接入為主，分散接入、就地消納為輔的特點(diǎn)。我國(guó)光伏發(fā)電接入電網(wǎng)呈現(xiàn)出大規(guī)模集中接入與分布式接入并舉的特點(diǎn)。

我國(guó)可再生能源發(fā)電的運(yùn)行特點(diǎn)主要如下：

(1)裝機(jī)容量較小。如小水電的裝機(jī)容量為50 MW及以下：目前國(guó)際上研制的超大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)容量也僅為6 000 kW．而國(guó)內(nèi)目前主力機(jī)型是600 kW，750 kW，1 200 kW；目前中國(guó)最大的太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目裝機(jī)容量剛突破千瓦級(jí)；江蘇興化市中科生物質(zhì)能發(fā)電有限公司裝機(jī)容量5 000 kW．已是國(guó)內(nèi)最大的生物質(zhì)能發(fā)電項(xiàng)目：最大的地?zé)犭娬疚鞑匮虬司責(zé)犭娬狙b機(jī)容量約為25 MW：1980年5月建成的浙江省溫嶺縣江廈潮汐試驗(yàn)電站裝機(jī)容量為3 200 kW。已成為中國(guó)最大的潮汐電站。

(2)發(fā)電穩(wěn)定性較差。如小水電的發(fā)電能力隨雨量變化而變化，各地還各有其特點(diǎn)，不但豐水年、枯水年不同，全年也有季節(jié)性變化，即便一日之間，其可用的來水量，也有很大的不確定性．由于庫(kù)容不大，下級(jí)徑流電站幾乎無調(diào)節(jié)性：風(fēng)能發(fā)電的穩(wěn)定性較小水電更差，需要電網(wǎng)來支持；太陽(yáng)能只能白天發(fā)電，照射量的強(qiáng)度和角度一日間也有變化，云層移動(dòng)和厚薄的變化等，都會(huì)影響其發(fā)電功率，不滿足工業(yè)用電的穩(wěn)定需求。

(3)調(diào)頻調(diào)壓能力有限。常規(guī)能源發(fā)電機(jī)組對(duì)電網(wǎng)調(diào)頻和調(diào)壓有著重要的作用，而目前可再生能源機(jī)組由于容量較小。很多小電站無人值守，所以無法參與系統(tǒng)調(diào)整，即便參與調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)能力也極為有限。至于風(fēng)電機(jī)組，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)超過一定范圍時(shí)會(huì)自動(dòng)停機(jī)，如果運(yùn)行條件進(jìn)一步惡化。還可能造成電網(wǎng)穩(wěn)定雪崩效應(yīng)。

3、我國(guó)可再生能源發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的研究意義：

國(guó)家發(fā)改委公布的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》提出，到2020年，全國(guó)水電裝機(jī)容量將達(dá)到3億kW(其中小水電7 500萬(wàn)kW)，生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)3 000萬(wàn)kW。風(fēng)電裝機(jī)3 000萬(wàn)kW，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)180萬(wàn)kW。

可以看出，隨著可再生能源發(fā)電容量在電力系統(tǒng)中所占比例的增加，其對(duì)電力系統(tǒng)的影響就會(huì)越來越顯著。所以，隨機(jī)性、間歇性可再生能源發(fā)電如何友好的并網(wǎng)以及如何解決可再生能源發(fā)電并網(wǎng)后給電力系統(tǒng) 2 帶來的種種問題，成為越來越迫切需要解決的問題。

二、我國(guó)間歇性可再生能源發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行面臨的技術(shù)問題：

1、風(fēng)電建設(shè)與電網(wǎng)發(fā)展不配套。

風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃側(cè)重于資源發(fā)展規(guī)劃，與電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃不協(xié)調(diào)，在一些地區(qū)的風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃中缺乏具體的風(fēng)電送出和電力消納的方案。大規(guī)模風(fēng)電基地建設(shè)應(yīng)從國(guó)家層面統(tǒng)籌考慮輸電線路、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及落點(diǎn)等問題。

由于風(fēng)電基地輸電規(guī)劃不落實(shí)、跨省、跨區(qū)電網(wǎng)建設(shè)滯后，以及風(fēng)電場(chǎng)和送出工程建設(shè)周期不匹配等原因，部分風(fēng)電項(xiàng)目出現(xiàn)送出受阻情況。

2、風(fēng)電與常規(guī)電源之間缺乏協(xié)調(diào)。

風(fēng)電規(guī)劃與常規(guī)電源規(guī)劃之間缺乏協(xié)調(diào)，部分地區(qū)風(fēng)電與常規(guī)電源之間存在電力與電量競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)象，風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)顯著降低了常規(guī)電源的年運(yùn)行小時(shí)數(shù)。

另外，調(diào)峰電源制約了系統(tǒng)接納風(fēng)電的規(guī)模，致使部分地區(qū)在負(fù)荷低谷時(shí)限制風(fēng)電出力。

3、風(fēng)能資源分布與電力需求不協(xié)調(diào)，需強(qiáng)大的電網(wǎng)資源配置能力。

風(fēng)能資源與電力需求大體上呈逆向分布。陸上風(fēng)能主要分布在西北、華北、東北地區(qū)，電力負(fù)荷中心集中在東部、中部地區(qū)。經(jīng)濟(jì)發(fā)展與風(fēng)能資源分布的不平衡，決定了我國(guó)風(fēng)電的大規(guī)模開發(fā)，必須經(jīng)過電網(wǎng)在全國(guó)范圍內(nèi)優(yōu)化配置。

4、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行問題。

（1）電網(wǎng)調(diào)峰能力不足

風(fēng)電出力具有隨機(jī)性、間歇性，大規(guī)模風(fēng)電接入導(dǎo)致電網(wǎng)等效負(fù)荷峰谷差變大，即反調(diào)節(jié)特性明顯，增加了系統(tǒng)調(diào)峰難度。

我國(guó)風(fēng)電發(fā)展較為集中的三北地區(qū)電源結(jié)構(gòu)都是以火電為主，基本沒有燃油、燃?xì)鈾C(jī)組，調(diào)節(jié)能力不強(qiáng)。東北、華北火電占80%以上，且供熱機(jī)組較多，西北地區(qū)水電較多，但主要集中在沒有風(fēng)電的青海，且受防凌、防汛等多種因素的限制，調(diào)節(jié)能力不強(qiáng)。我國(guó)快速調(diào)節(jié)電源只占17%。相比之下，美國(guó)2007年快速調(diào)節(jié)電源約占50%，德國(guó)快速調(diào)節(jié)電源約占25%。（2）電壓控制難度加大

風(fēng)電出力變化范圍大，且具有隨機(jī)性，在風(fēng)電場(chǎng)不能參與電壓控制的情況下，顯著增加了電網(wǎng)電壓控制的難度。

（3）調(diào)頻難度加大

風(fēng)電機(jī)組輸出的有功功率主要隨風(fēng)能變化而調(diào)整，隨機(jī)性強(qiáng)，可預(yù)測(cè)性差，而我國(guó)現(xiàn)有運(yùn)行風(fēng)電機(jī)組均不參與系統(tǒng)頻率調(diào)整，所以，電網(wǎng)頻率調(diào)整必須由傳統(tǒng)電廠分擔(dān)。在大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)的情況下，隨著風(fēng)電裝機(jī)容量在電網(wǎng)中比重增加，參與電網(wǎng)調(diào)頻電源容量的比例顯著下降，需同步配套相應(yīng)容量的調(diào)頻電源。（4）未經(jīng)檢測(cè)認(rèn)證的風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行使電力系統(tǒng)遭受沖擊

河南三門峽地區(qū)曾發(fā)生過電網(wǎng)三相電壓不平衡度未超過國(guó)標(biāo)規(guī)定值時(shí)，由于風(fēng)電機(jī)組三相電壓不平衡耐受度不滿足要求，電氣化列車通過時(shí)，2.5萬(wàn)千瓦風(fēng)電機(jī)組退出運(yùn)行的情況。

5、風(fēng)電機(jī)組性能問題。

風(fēng)電機(jī)組缺少支撐電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的控制性能。例如，風(fēng)電機(jī)組應(yīng)具有低電壓穿越能力，以防止在系統(tǒng)出現(xiàn)擾動(dòng)或故障情況下脫網(wǎng)停機(jī)，對(duì)電網(wǎng)造成更大沖擊。由于風(fēng)電機(jī)組不具備低電壓穿越能力導(dǎo)致的大范圍風(fēng)電切機(jī)情況在東北吉林電網(wǎng)及西北電網(wǎng)的甘肅玉門風(fēng)電場(chǎng)等都發(fā)生過。

6、并網(wǎng)過程對(duì)電網(wǎng)的沖擊問題。

部分可再生能源發(fā)電機(jī)組由于容量小，常常采用異步發(fā)電機(jī)。由于沒有獨(dú)立的勵(lì)磁裝置，并網(wǎng)前發(fā)電機(jī)本身沒有電壓。因此并網(wǎng)時(shí)必然伴隨一個(gè)過渡過程，會(huì)出現(xiàn)5—6倍額定電流的沖擊電流。對(duì)小容量的電網(wǎng)而言，大量異步電機(jī)同時(shí)并網(wǎng)瞬間將會(huì)造成電網(wǎng)電壓的大幅度下跌，從而影響接在同一電網(wǎng)上的其它電器設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至?xí)绊懙秸麄€(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定與安全。目前可以通過裝設(shè)軟起動(dòng)裝置和風(fēng)機(jī)非同期并網(wǎng)來削弱沖擊電流，但可能給電網(wǎng)帶來一定的諧波污染。

7、對(duì)電能質(zhì)量的影響問題。

隨機(jī)性較強(qiáng)的可再生能源發(fā)電機(jī)組對(duì)電能質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)為頻率波動(dòng)、電壓波動(dòng)、電壓閃變、電壓跌落及諧波等。當(dāng)并網(wǎng)的可再生能源發(fā)電機(jī)組啟停或輸出功率波動(dòng)時(shí)，將導(dǎo)致電網(wǎng)頻率波動(dòng)、電壓波動(dòng)，引起電壓閃變和跌落等問題。諧波問題主要出現(xiàn)在風(fēng)電上，主要有兩種方式：一種是風(fēng)力發(fā)電機(jī)本身配備的電力電子裝置，另一種是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并聯(lián)補(bǔ)償電容器可能和線路電抗發(fā)生諧振。

8、對(duì)發(fā)電計(jì)劃與調(diào)度的影響問題。

傳統(tǒng)的發(fā)電計(jì)劃基于電源的可靠性以及負(fù)荷的可預(yù)測(cè)性，但部分可再生能源電站出力的不可控性和隨機(jī)性使得對(duì)其既不能進(jìn)行可靠的負(fù)荷預(yù)測(cè)，也不可能制定和實(shí)施正確的發(fā)電計(jì)劃。隨著這類隨機(jī)電源容量比例的增加，必將給電網(wǎng)調(diào)度帶來不少壓力。

9、對(duì)保護(hù)裝置的影響問題。

異步發(fā)電機(jī)在發(fā)生近距離三相短路故障時(shí)不能提供持續(xù)的故障電流，在不對(duì)稱故障時(shí)提供的短路電流也非常有限。相關(guān)保護(hù)應(yīng)根據(jù)有限的故障電流來檢測(cè)故障的發(fā)生，使保護(hù)裝置準(zhǔn)確而快速的動(dòng)作；另一方面，盡管其提供的故障電流非常有限，但也有可能會(huì)影響現(xiàn)有配電網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置的正確運(yùn)行。此外，對(duì)于風(fēng)電來說，為了減少風(fēng)電機(jī)組的頻繁投切對(duì)接觸器的損害，有風(fēng)期間風(fēng)電機(jī)組都保持與電網(wǎng)相連，當(dāng)風(fēng)速在起動(dòng)值附近變化時(shí)，允許風(fēng)電機(jī)組短時(shí)以電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。因此，風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)之間聯(lián)絡(luò)線的功率流向有時(shí)是雙向的，風(fēng)電場(chǎng)繼電保護(hù)裝置的配置和整定應(yīng)充分考慮到這種運(yùn)行方式。

三、可再生能源并網(wǎng)運(yùn)行的對(duì)策：

促進(jìn)電網(wǎng)和可再生能源協(xié)調(diào)發(fā)展，加強(qiáng)調(diào)度運(yùn)行管理。服務(wù)可再生能源發(fā)展是電網(wǎng)企業(yè)適應(yīng)能源結(jié)構(gòu)變化和新能源格局要求的必然選擇。根據(jù)這一原則和目標(biāo)，從管理與技術(shù)層面提出如下對(duì)策：

1、樹立法制觀念，依法調(diào)度。

學(xué)會(huì)運(yùn)用法律和經(jīng)濟(jì)手段做好電網(wǎng)調(diào)度管理工作。采取切實(shí)可行的措施來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度。要研究電力市場(chǎng)規(guī)律，遵守市場(chǎng)規(guī)則。應(yīng)積極爭(zhēng)取相關(guān)政府部門支持。攜手制定可再生能源電站的相關(guān)調(diào)度管理辦法。實(shí)行調(diào)度管理有法可循、有據(jù)可依。

2、科學(xué)合理研究規(guī)劃可再生能源接入容量。

決定一個(gè)電網(wǎng)可再生能源裝機(jī)容量的主要技術(shù)因素包括該電網(wǎng)的負(fù)荷水平、電源結(jié)構(gòu)和備用容量、電能質(zhì)量控制指標(biāo)及系統(tǒng)的穩(wěn)定性約束等。綜合以上各種因素后，才能更合理地確定可再生能源的裝機(jī)容量。電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)要積極參與電網(wǎng)及新能源的建設(shè)規(guī)劃，做到電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理、優(yōu)化，可再生能源與電網(wǎng)協(xié)調(diào)配合，大電源與小電源協(xié)調(diào)發(fā)展，為電網(wǎng)運(yùn)行提供一個(gè)好的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3、加快電網(wǎng)建設(shè)，促進(jìn)協(xié)調(diào)可再生能源發(fā)展。

只有建設(shè)一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)，才能為可再生能源開發(fā)利用提供接入、調(diào)峰、消納等多方面的支持。電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)在積極爭(zhēng)取國(guó)家可再生能源發(fā)電配套支持政策的基礎(chǔ)上，加快電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)和技術(shù)改造。其重點(diǎn)應(yīng)放在提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平、提高電網(wǎng)輸送能力、提高設(shè)備健康水平、降低供電能耗等方面。具體可體現(xiàn)在積極靈活應(yīng)用交流輸電(FACTS)技術(shù)，特別是可控串補(bǔ)(TCSC)和靜止無功補(bǔ)償裝置(SVC)；積極穩(wěn)妥實(shí)施電網(wǎng)分層分區(qū)；積極推廣技術(shù)先進(jìn)、成熟的緊湊型輸電技術(shù)和同桿多回輸電技術(shù)；積極采取輸電線路實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)增容技術(shù)等。

4、積極研究吸納新技術(shù)，提高可再生能源并網(wǎng)性能。

部分可再生能源發(fā)電的不確定性給電網(wǎng)控制帶來挑戰(zhàn)，必須研究吸納新技術(shù)。從全局考慮，一方面要適應(yīng)其不確定性，提高其供電可靠性；另一方面，必須加強(qiáng)對(duì)機(jī)組的監(jiān)控和保護(hù)。由于電力電子器件性價(jià)比的不斷提高，使得變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組等新型可再生能源發(fā)電機(jī)組趨向普遍。這類機(jī)組具有提高風(fēng)能利用率、可通過勵(lì)磁調(diào)整發(fā)電功率、取消補(bǔ)償電容、可向電網(wǎng)輸送無功、并網(wǎng)沖擊不大等優(yōu)點(diǎn)，其發(fā)電功率的可控性和向電網(wǎng)輸送無功等并網(wǎng)性能的提高有利于電網(wǎng)穩(wěn)定和擴(kuò)大風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)的允許容量。

5、提高風(fēng)電、太陽(yáng)能等出力預(yù)測(cè)精度。

風(fēng)力、太陽(yáng)能發(fā)電的最大特點(diǎn)是間歇性和不可控性。發(fā)展適合電網(wǎng)中短期風(fēng)力、太陽(yáng)能發(fā)電負(fù)荷預(yù)測(cè)方 4 法，提高風(fēng)電負(fù)荷預(yù)測(cè)精度，有助于科學(xué)管理、優(yōu)化電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，有助于調(diào)度員對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓。實(shí)踐表明，風(fēng)電運(yùn)行是有規(guī)律可循的．細(xì)化研究還需進(jìn)一步開展。

6、加強(qiáng)調(diào)度管理，逐步規(guī)范可再生能源發(fā)電運(yùn)行要求。

電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等一次設(shè)備以及為保障其安全優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行所需要的二次設(shè)備組成的統(tǒng)一整體。電力生產(chǎn)的規(guī)律和特點(diǎn)要求電力系統(tǒng)實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度、分級(jí)管理。對(duì)并網(wǎng)可再生能源發(fā)電調(diào)度管理的建議如下：把好并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議簽訂關(guān)，理順各類并網(wǎng)可再生能源電站的調(diào)度關(guān)系；明確省調(diào)、地調(diào)、縣調(diào)的管轄范圍，保證電網(wǎng)安全生產(chǎn)秩序；完善、提高可再生能源電站實(shí)時(shí)信息采集的技術(shù)手段；對(duì)小水電應(yīng)逐步建設(shè)和完善地調(diào)水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)，加強(qiáng)其出力管理；科學(xué)安排，充分利用，提高可再生能源電站的優(yōu)化調(diào)度效率；對(duì)小水電群實(shí)行聯(lián)合經(jīng)濟(jì)調(diào)度。

結(jié)語(yǔ)：

清潔、環(huán)保的可再生能源的開發(fā)利用已經(jīng)成為世界關(guān)注的熱點(diǎn)，可再生能源并網(wǎng)運(yùn)行也已成為電力行業(yè)發(fā)展必須解決的問題。《中華人民共和國(guó)可再生能源法》更為可再生能源發(fā)電優(yōu)先調(diào)度提供了法律依據(jù)和強(qiáng)制要求。電網(wǎng)企業(yè)要根據(jù)國(guó)家政策進(jìn)行前瞻性的研究和建設(shè)。根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)加強(qiáng)調(diào)度運(yùn)行管理，在確保電網(wǎng)安全的前提下促進(jìn)可再生能源的協(xié)調(diào)發(fā)展。以適應(yīng)能源結(jié)構(gòu)和新能源格局要求的變化。

參考文獻(xiàn)：

【l】 周篁．關(guān)于我國(guó)可再生能源發(fā)電的問題分析及對(duì)策研究【J】．電網(wǎng)技術(shù)，200l，25(7)：l一3． 【2】 張國(guó)寶．面向2l世紀(jì)的世界能源【C】．第18屆世界能源大會(huì)，阿根廷，布宜諾斯艾利斯，200l：10，2l一25．

【3】 翟秀靜，劉奎r，韓慶．新能源技術(shù)【M】．北京：化學(xué)工業(yè)出版社．2005． 【4】 張?jiān)矗履茉窗l(fā)電的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展【J】．中國(guó)電力，1996，29(11)：77-81．

【5】 吳俊玲．大型風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的若干技術(shù)問題的研究．碩士學(xué)位論文fDl．北京：清華大學(xué)。2004． 【6】 遲永寧，劉燕華，王偉勝，等．風(fēng)電接入對(duì)電力系統(tǒng)的影響【J】．電網(wǎng)技術(shù)，2007，31(3)：77—81． 【7】 雷亞洲．與風(fēng)電并網(wǎng)相關(guān)的研究課題【J】．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2003，27(8)：84—87． 【8】 張鋒.可再生能源發(fā)電對(duì)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的影響及對(duì)策 【J】浙江電力調(diào)度通信中心，2010.【9】 王偉勝.間歇性可再生能源發(fā)電及并網(wǎng)技術(shù)問題，中國(guó)電力科學(xué)研究院新能源研究所，2010.10.30.5

第四篇：并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性影響的研究論文

摘要：闡述了國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展和現(xiàn)狀，分析了風(fēng)力發(fā)電的類型和特點(diǎn)以及風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的相關(guān)問題，研究了風(fēng)電場(chǎng)的接入對(duì)電網(wǎng)電壓的影響。并通過PSCAD中對(duì)恒頻恒速的普通異步電動(dòng)機(jī)組和變速恒頻的雙饋電動(dòng)機(jī)組成的風(fēng)電場(chǎng)構(gòu)建仿真模型得出一系列的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電;潮流計(jì)算;電壓穩(wěn)定性

0引言

風(fēng)力發(fā)電作為可再生能源中一種重要的利用形式，是目前技術(shù)最成熟，最具規(guī)模開發(fā)的發(fā)電形式。由于風(fēng)資源的大規(guī)模開發(fā)、單一風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量的增加，導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)中所占比例越來越大。風(fēng)電的大量接入改變了電網(wǎng)中原有的潮流分布，而且風(fēng)速的隨機(jī)性和間歇性導(dǎo)致風(fēng)力機(jī)輸出功率不穩(wěn)定，風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的波動(dòng)性會(huì)對(duì)電網(wǎng)電壓造成嚴(yán)重影響。因此，深入研究并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)對(duì)地區(qū)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的影響，對(duì)開發(fā)和規(guī)劃風(fēng)電場(chǎng)都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1課題的目的及意義

風(fēng)力發(fā)電由于其在減輕環(huán)境污染、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、解決偏遠(yuǎn)地區(qū)居民用電問題等方面的突出作用，越來越受到世界各國(guó)的重視并得到了廣泛的開發(fā)和利用。

風(fēng)速的隨機(jī)性和間歇性導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率的不穩(wěn)定性，風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)電能質(zhì)量、安全穩(wěn)定帶來諸多負(fù)面的影響，為了更加充分的開發(fā)利用風(fēng)力資源，在風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)之前，需要對(duì)并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)穩(wěn)定的影響做深入的研究分析，并計(jì)算出風(fēng)電在電力系統(tǒng)中的最佳配置容量，這對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)以及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行都有著重要意義。

2風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的分類

風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再由機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的機(jī)電裝置。風(fēng)力發(fā)電過程是：空氣流動(dòng)的動(dòng)能作用在葉輪上，將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，葉輪的轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸相連，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將機(jī)械能送至發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，帶動(dòng)著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)由機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)換，最后風(fēng)電機(jī)組將電能通過風(fēng)電場(chǎng)變電站升壓與電網(wǎng)連接。在本課題中，我們主要是結(jié)合建立的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行各種計(jì)算與仿真，分析并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定的影響。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組按照控制方式一般分為恒速恒頻和變速恒頻兩種類型。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)時(shí)，要求風(fēng)電的頻率與電網(wǎng)的頻率保持一致，即保持頻率恒定。恒速恒頻就是在風(fēng)力發(fā)電過程中，保持風(fēng)車的轉(zhuǎn)速(即發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速)不變，從而得到恒頻的電能。在風(fēng)力發(fā)電過程中葉片的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速而變化，而通過其它控制方式來得到恒頻電能的方法稱為變速恒頻。

3風(fēng)電場(chǎng)接入對(duì)電網(wǎng)電壓影響的研究

風(fēng)電場(chǎng)大多在電網(wǎng)的末端，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較薄弱，其短路容量較小，在風(fēng)速、風(fēng)力機(jī)組類型、控制系統(tǒng)、電網(wǎng)狀況、偏航誤差以及風(fēng)剪切等因素的擾動(dòng)下，必然導(dǎo)致輸出功率的變化和電壓的波動(dòng)，從而影響電能質(zhì)量和電壓的穩(wěn)定性。風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電壓的影響主要包括電壓波動(dòng)，閃變以及波形畸變電壓不平衡等。電壓的波動(dòng)幅度不僅與風(fēng)電功率大小有關(guān)、而且與風(fēng)電場(chǎng)分布和變化特性等有關(guān)。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)所連接的母線電壓非常敏感，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)電壓若降低到0.85 pu以下，風(fēng)機(jī)會(huì)從電網(wǎng)脫機(jī)。由于很多的擾動(dòng)和故障是瞬時(shí)的，當(dāng)擾動(dòng)后又再次投入運(yùn)行，隨著風(fēng)機(jī)單機(jī)容量的增大和風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模的增大，這個(gè)投切的過程對(duì)電網(wǎng)的沖擊很大。

4并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)電壓穩(wěn)定的仿真分析

在PSCAD中對(duì)恒頻恒速的普通異步電動(dòng)機(jī)組和變速恒頻的雙饋電動(dòng)機(jī)組成的風(fēng)電場(chǎng)構(gòu)建了仿真模型，可以得出以下結(jié)論：(1)結(jié)合實(shí)際的案例仿真對(duì)模型進(jìn)行論證得出靜止無功補(bǔ)償裝置SVC有效提高了電壓暫態(tài)穩(wěn)定性。

(2)雙饋機(jī)組具有變速特性，正常情況下電網(wǎng)側(cè)發(fā)生三相短路故障時(shí)，由于故障線路的切除導(dǎo)致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變?nèi)酰瑱C(jī)端電壓下降，無法保證電壓穩(wěn)定特性，轉(zhuǎn)子短路保護(hù)控制對(duì)改善暫態(tài)電壓具有較優(yōu)的性能。

(3)在仿真不同參數(shù)對(duì)電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，增加短路容量可以增強(qiáng)抗干擾能力，當(dāng)短路容量比超過10%風(fēng)電場(chǎng)失去穩(wěn)定。傳輸線阻抗比X/R的變化對(duì)電壓特性也有一定影響，選擇合適的傳輸線阻抗比X/R參數(shù)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)穩(wěn)定也起到一定作用。采用轉(zhuǎn)子反饋控制也可改善故障后電壓穩(wěn)定特性。

5結(jié)論

(1)建立了風(fēng)力機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)模型、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)模型、普通異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型以及風(fēng)電場(chǎng)的等值模型。

(2)對(duì)普通異步發(fā)電機(jī)和雙饋異步發(fā)電機(jī)的功率特性進(jìn)行分析，結(jié)合常規(guī)潮流計(jì)算的基本原理確定包含風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)潮流計(jì)算方法。

(3)應(yīng)用PSCAD電力分析軟件建立了普通異步電機(jī)與雙饋風(fēng)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型和控制模型，從而得到優(yōu)化的方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]李俊峰，高虎，王仲穎.中國(guó)風(fēng)電發(fā)展報(bào)告[R].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2008

第五篇：氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響及應(yīng)對(duì)措施

氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響及應(yīng)對(duì)措施

周曙東 周文魁 朱紅根 王傳星 王艷

摘要: 闡述氣候變化的特點(diǎn), 分析農(nóng)作物對(duì)溫度、降水變化的敏感性, 昆蟲對(duì)溫度變化的敏感性。探討了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)低溫雨雪冰凍天氣、對(duì)干旱及洪澇災(zāi)害的脆弱性。應(yīng)對(duì)氣候變化的農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇包括選育抗逆性強(qiáng)的農(nóng)作物新品種, 增強(qiáng)農(nóng)作物抵御自然災(zāi)害的能力;加強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè);大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)種植技術(shù);加強(qiáng)農(nóng)業(yè)災(zāi)害性天氣的預(yù)警與響應(yīng)能力建設(shè)。在此基礎(chǔ)上提出應(yīng)對(duì)氣候變化的農(nóng)業(yè)適應(yīng)性政策措施: 調(diào)整耕作制度, 提高指數(shù);完善江河湖泊防洪工程和防洪減災(zāi)體系;加強(qiáng)土地合理利用;發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè), 提高農(nóng)業(yè)抗御自然災(zāi)害的能力;制訂減災(zāi)應(yīng)急預(yù)案;積極推廣農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞: 氣候變化;敏感性;脆弱性

一、引言

氣候變化被列為全球十大環(huán)境問題之一, 隨著全球氣候變化研究的進(jìn)展, 開展氣候變化影響的相關(guān)研究開始成為學(xué)術(shù)界最為活躍的研究領(lǐng)域之一。農(nóng)業(yè)是對(duì)天氣變化最為敏感的部門之一, 因?yàn)闅夂蚴冀K是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要決定因素, 到目前為止, 農(nóng)業(yè)還沒有改變靠天吃飯的局面。農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ), 氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)所帶來的不利影響,特別是極端天氣氣候事件誘發(fā)的自然災(zāi)害將造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的波動(dòng)、危及糧食安全、社會(huì)的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

盡管在哥本哈根會(huì)議上各國(guó)還沒有就氣候變化問題綜合治理所采取的措施達(dá)成共識(shí), 有待在2010年墨西哥城的第16 次締約方會(huì)議上繼續(xù)協(xié)商, 但氣候變化會(huì)帶來難以估量的損失, 氣候變化會(huì)使人類付出巨額代價(jià)的觀念已為世界所廣泛接受, 并成為廣泛關(guān)注和研究的全球性環(huán)境問題。及早開展氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)影響的研究, 發(fā)現(xiàn)可能存在的問題, 提前采取適應(yīng)性對(duì)策具有極其重要的戰(zhàn)略意義。本文從敏感性、脆弱性方面來分析氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響, 并在此基礎(chǔ)上探討我國(guó)農(nóng)業(yè)應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)性對(duì)策。

二、氣候變化的特點(diǎn)和趨勢(shì)

氣候變化是氣候平均狀態(tài)出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)意義上的顯著變化或者持續(xù)較長(zhǎng)一段時(shí)間(10 年或更長(zhǎng)時(shí)間)的變動(dòng), 具體指氣候平均值和離差值兩者中的一個(gè)或兩者同時(shí)隨時(shí)間出現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)意義上的顯著變化。1.氣候變化的特點(diǎn)(1)平均溫度明顯上升

中國(guó)近100 年來年平均氣溫明顯增加, 達(dá)到015~ 018度, 比同期全球增溫平均值略高。近50年變暖尤其明顯, 主要發(fā)生在20世紀(jì)80年代中期以后[1]。如果年平均溫度上升1度, 大于或等于10度積溫的持續(xù)日數(shù)全國(guó)平均可延長(zhǎng)15天左右,這對(duì)于農(nóng)作物生產(chǎn)來講具有重要意義。

(2)降水出現(xiàn)區(qū)域性與季節(jié)性不均衡

溫度的提高會(huì)加快地表水的蒸發(fā), 導(dǎo)致水循環(huán)加劇, 暴雨出現(xiàn)的概率增加, 雖然降水量很大, 卻不能得到有效利用。各地的降水量和蒸發(fā)量的時(shí)空分布也會(huì)顯著改變。降水既會(huì)出現(xiàn)區(qū)域性不均衡,也會(huì)出現(xiàn)季節(jié)性不均衡, 即在農(nóng)作物最需要水的時(shí)候出現(xiàn)季節(jié)性干旱, 從而給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響。過去的概念是中國(guó)西北部缺水, 今后在中國(guó)南方也可能出現(xiàn)季節(jié)性干旱, 水資源短缺將成為一個(gè)嚴(yán)峻的問題。

(3)極端氣候現(xiàn)象增多趨強(qiáng)

極端氣候現(xiàn)象指一些在特定地區(qū)和時(shí)間的罕見事件, 極端氣候現(xiàn)象的罕見程度一般相當(dāng)于觀察到的概率密度函數(shù)小于10% , 這些極端氣候現(xiàn)象包括干旱、洪澇、低溫暴雪、颶風(fēng)、致命熱浪等。極端天氣氣候事件的發(fā)生和全球變暖有關(guān), 也是氣候變化的表現(xiàn)方面之一。在全球氣候變暖的總趨勢(shì)下, 大氣的環(huán)流特征和要素發(fā)生了改變, 引發(fā)復(fù)雜的大氣)))海洋)))陸面相互作用, 大氣水分循環(huán)加劇, 氣候變化幅度加大, 不穩(wěn)定因素增多, 導(dǎo)致這些小概率、高影響天氣氣候事件的發(fā)生機(jī)會(huì)增加[2]。極端氣候事件對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的影響往往大于氣候平均變率所帶來的影響。

(4)冰川消融導(dǎo)致海平面上升, 海水入侵

在內(nèi)陸地區(qū)增溫造成冰川退縮導(dǎo)致雪線上升,在南極冰川逐步融化、冰架面臨坍塌, 而北極冰帽正在持續(xù)消融中, 漂浮在北冰洋上的成年厚冰塊不斷融化, 這些因素再加上海水受熱膨脹將會(huì)使海平面上升。海平面上升會(huì)帶來一系列問題。例如沿海地區(qū)洪水泛濫及嚴(yán)重破壞、侵蝕海岸線、海水入侵內(nèi)河、沿海濕地及島嶼洪水泛濫, 一些地勢(shì)較低沿海城市及村落可能面臨淹沒的危險(xiǎn)。海水入侵還會(huì)使灌溉地下水水質(zhì)變咸, 土壤鹽漬化, 灌溉機(jī)井報(bào)廢, 農(nóng)田減產(chǎn)。

三、農(nóng)業(yè)對(duì)氣候變化的敏感性與脆弱性分析 11農(nóng)業(yè)對(duì)氣候變化的敏感性分析

敏感性是指某個(gè)系統(tǒng)受到與氣候有關(guān)的刺激因素影響的程度。所謂刺激因素是指氣候變化因素, 包括平均氣候狀況、氣候變率和極端事件的頻率與強(qiáng)度[5] , 這些影響可能是直接的影響, 也可能是間接的影響。

氣候變化將使我國(guó)農(nóng)作物種植制度及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的布局發(fā)生較大變化。氣候變暖將使我國(guó)長(zhǎng)江以北地區(qū), 尤其是中緯度和高原地區(qū)農(nóng)作物生長(zhǎng)季開始的日期提早、終止的日期延后, 潛在的生長(zhǎng)季延長(zhǎng);還將使多熟種植的北界向北推移[3]。麥、稻兩熟區(qū)、雙季稻種植區(qū)和一年三熟制的水稻產(chǎn)區(qū),在水分條件滿足的情況下, 種植北界均可向北推移。如果年平均氣溫上升2度, 大部分兩熟制地區(qū)將會(huì)被不同組合的三熟制取代, 三熟制的北界將北移500km 之多, 三熟制面積可能擴(kuò)大115倍, 從長(zhǎng)江流域移至黃河流域。而兩熟制地區(qū)將北移至目前一熟制地區(qū)的中部, 一熟制地區(qū)的南界將北移250~ 500km, 一熟制地區(qū)的面積將減少23% [4]。這些敏感區(qū)域?qū)?huì)面臨種植制度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和作物品種的重大改變。

(1)農(nóng)作物對(duì)溫度變化的敏感性

一些作物的生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)溫度很敏感, 每一種作物都有適合生長(zhǎng)的溫度區(qū)間, 溫度過低或過高都不利于作物的生長(zhǎng)。平均溫度上升會(huì)導(dǎo)致生育期縮短與早熟, 有效分蘗減少, 穗重下降、產(chǎn)量降低。以水稻為例,平均氣溫每升高1度, 生育期日數(shù)平均縮短7~ 8天, 在溫度為24~ 27度的南部地區(qū),平均氣溫每升高1度, 生育期縮短14~ 15天;在溫度低于24度的北部和高原部地區(qū), 生育期縮短4~10天。在當(dāng)前的品種條件下, 生育期縮短使有效分蘗減少, 導(dǎo)致總干重和穗重下降、產(chǎn)量降低, 雙季稻早稻平均減產(chǎn)約為16% ~ 17% 左右, 晚稻平均減產(chǎn)約為14% ~ 15%。對(duì)冬小麥來說,平均氣溫每升高1度, 目前品種的冬小麥生育日數(shù)平均縮短17天左右, 減產(chǎn)幅度大約為10% ~ 12%。對(duì)玉米來說,平均氣溫每升高1度, 生育期縮短7天左右,產(chǎn)量平均下降5% ~ 6%。[4]根據(jù)謝云(1999)論文中提出的喜溫作物的溫度影響函數(shù)[ 12] , 筆者繪制出喜溫作物對(duì)溫度的敏感性折線圖, 從圖1中可以發(fā)現(xiàn)這樣一些敏感臨界點(diǎn), 第1個(gè)敏感臨界點(diǎn)a 為6度, 當(dāng)溫度低于6度時(shí), 喜溫作物停止生長(zhǎng), 溫度在6~ 21度之間時(shí), 作物生長(zhǎng)開始生長(zhǎng)發(fā)育但生長(zhǎng)速度緩慢;第2個(gè)敏感臨界點(diǎn)b為21度, 溫度在21~ 28度之間時(shí), 作物生長(zhǎng)速度明顯加快;第3個(gè)敏感臨界點(diǎn)c為28度, 28~ 32度之間溫度最適合喜溫作物的生長(zhǎng);第4個(gè)敏感臨界點(diǎn)d為32度, 當(dāng)溫度超過32度時(shí), 隨著溫度的上升, 作物生長(zhǎng)明顯受到影響;第5個(gè)敏感臨界點(diǎn)e為44度, 當(dāng)溫度超過44度時(shí), 喜溫作物停止生長(zhǎng)。

(2)農(nóng)作物對(duì)降水變化的敏感性

農(nóng)作物對(duì)降水存在類似倒U 型曲線的敏感性關(guān)系。當(dāng)降水嚴(yán)重不足時(shí), 農(nóng)作物對(duì)水分的需求得不到滿足, 會(huì)出現(xiàn)干旱癥狀, 從而影響作物的正常生長(zhǎng);當(dāng)降水量增加到一定范圍內(nèi), 加上溫度及光照的配合, 作物得以茁壯成長(zhǎng);當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)大雨、降水量超過一定范圍時(shí), 又會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生不利的影響。在開花期出現(xiàn)陰雨會(huì)影響作物授粉, 造成落花落果;長(zhǎng)期陰雨還會(huì)誘發(fā)病害;降水量過多會(huì)造成農(nóng)田漬害, 嚴(yán)重時(shí)作物會(huì)被淹死。

農(nóng)作物各生育階段對(duì)水分的需求是不同的, 對(duì)水分的敏感性也不一樣, 也就是說敏感臨界點(diǎn)和敏感性曲線的峰度都會(huì)發(fā)生變動(dòng)。作物對(duì)水分最敏感時(shí)期, 即水分過多或缺乏對(duì)產(chǎn)量影響最顯著的時(shí)期, 稱為作物水分臨界期。以冬小麥為例, 拔節(jié)到抽穗階段為冬小麥的需水臨界期, 在拔節(jié))抽穗階段, 小麥進(jìn)入旺盛生長(zhǎng)時(shí)期, 耗水量急劇增加, 其中挑旗期是小麥一生對(duì)水分要求最敏感的時(shí)期, 這段時(shí)間為一個(gè)月左右, 日耗水為4213立方米/公頃,耗水量約占全生育期的26%, 而在抽穗)成熟階段, 日耗水量激增, 達(dá)到4518立方米/公頃, 耗水量約占全生育期的38%以上。

(3)昆蟲對(duì)溫度變化的敏感性

氣候變暖會(huì)使農(nóng)業(yè)蟲害的分布區(qū)發(fā)生變化, 氣溫升高后, 某些蟲害的分布區(qū)可能擴(kuò)大, 從而影響農(nóng)作物生長(zhǎng)。昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育有一個(gè)適宜溫區(qū), 即存在一定的溫度范圍, 在溫帶地區(qū)適宜溫區(qū)一般為8~ 40度。溫帶地區(qū)的許多昆蟲對(duì)溫度的第1個(gè)敏感臨界點(diǎn)為-10度, 如果冬季溫度低于-10度以下, 昆蟲長(zhǎng)期處于冷昏迷狀態(tài), 會(huì)引起死亡。第2個(gè)敏感臨界點(diǎn)為8度, 8 ~ 15度是昆蟲的發(fā)育起點(diǎn)溫度, 昆蟲在發(fā)育起點(diǎn)溫度以下的一定溫度范圍內(nèi)(B 的抗性;耐鹽堿的農(nóng)作物新品種, 即使在海平面升高, 沿海灘涂鹽堿加重時(shí)也不影響對(duì)灘涂鹽堿地的開發(fā)利用;其次是改善農(nóng)作物的生理特性: 包括選育高光合效能和低呼吸消耗的品種, 即使在生育期縮短的情況下也能取得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì);對(duì)光周期不敏感品種, 即使在種植界限北移時(shí)也不因日照條件的變化而影響產(chǎn)量。

2.加強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

我國(guó)農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程始建于50年代;大部分工程是因陋就簡(jiǎn)、因地制宜、就地取材、利用溝、塘、坡地興建起來的, 工程起點(diǎn)低, 很多工程已基本接近其使用壽命。干渠、支渠的襯砌比重小, 而斗、毛、農(nóng)渠的滲透系數(shù)很大, 涵管、渡槽、閘等建筑物破損失修也十分嚴(yán)重, 造成了渠系水利用系數(shù)很低, 暴雨期間蓄水集雨能力不足。因此需要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè), 完善灌溉體系, 提高抗旱排澇的能力, 尤其是要加強(qiáng)渠系固化防滲、淺層地下水開發(fā)和配套工程建設(shè), 優(yōu)化灌渠的輸水功能,減少輸水渠道漏水、滲水, 提高水資源利用率。

3.大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)種植技術(shù)

氣候變暖和干旱將使水分成為困擾農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素, 應(yīng)大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)。改善灌溉系統(tǒng)和灌溉技術(shù), 推行畦灌、噴灌、滴灌和管道灌, 加強(qiáng)用水管理, 實(shí)行科學(xué)灌溉;改進(jìn)抗旱措施, 開發(fā)節(jié)水高效種植模式和配套節(jié)水栽培技術(shù)。推廣農(nóng)業(yè)化學(xué)抗旱技術(shù), 如利用保水劑作種子包衣和幼苗根部涂層、在播種和移栽后對(duì)土壤噴灑土壤結(jié)構(gòu)改良劑、用抗旱劑和抑制蒸發(fā)劑噴濕植物和水面以減少蒸騰和蒸發(fā)、開發(fā)活性促根劑促根抗旱;推廣地膜或秸稈覆蓋技術(shù)與節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展模式來抑制蒸發(fā)。

4.加強(qiáng)農(nóng)業(yè)災(zāi)害性天氣的預(yù)警與響應(yīng)能力建設(shè)

氣候變化導(dǎo)致農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害出現(xiàn)一些新的變化, 總的趨勢(shì)是極端天氣氣候事件發(fā)生頻繁、災(zāi)害強(qiáng)度更大。因此必須加強(qiáng)氣候?yàn)?zāi)害預(yù)警與響應(yīng)能力建設(shè), 完善氣象綜合監(jiān)測(cè)體系, 建設(shè)農(nóng)村氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng), 加強(qiáng)暴雨、臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)對(duì)流、干旱、大霧等災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)建設(shè)和應(yīng)急服務(wù)系統(tǒng)建設(shè), 把氣象技術(shù)、遙感技術(shù)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合, 建立國(guó)家級(jí)和省級(jí)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣象保障系統(tǒng)。加強(qiáng)對(duì)低溫嚴(yán)寒、強(qiáng)對(duì)流天氣、暴雪、干旱、洪澇等農(nóng)業(yè)災(zāi)害性天氣中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、預(yù)警能力,另一方面要加強(qiáng)人工影響天氣的能力和應(yīng)急反應(yīng)能力建設(shè), 特別對(duì)突發(fā)的洪災(zāi)、季節(jié)性干旱及臺(tái)風(fēng),以便農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者提前做好防范工作, 采取必要的措施來防災(zāi)減災(zāi), 以最大限度減少極端氣象事件對(duì)農(nóng)業(yè)的影響。

五、應(yīng)對(duì)氣候變化的農(nóng)業(yè)適應(yīng)性政策措施

自然生態(tài)系統(tǒng)在一定程度上可以自動(dòng)地適應(yīng)氣候變化, 而人類可以采取一系列適應(yīng)性行動(dòng), 有計(jì)劃地適應(yīng)氣候變化, 這比自然生態(tài)系統(tǒng)自動(dòng)適應(yīng)氣候變化會(huì)帶來更好的效果。應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)性措施是指通過調(diào)整來適應(yīng)氣候變化, 從而減輕潛在損失、利用機(jī)遇的潛在能力水平的對(duì)策, 有助于增強(qiáng)氣候變化的有利影響、減少不利影響。

1.調(diào)整耕作制度, 提高復(fù)種指數(shù)

氣候變暖總的來說將有利于多熟制的發(fā)展, 帶來熟制的改變、作物品種結(jié)構(gòu)的改變。復(fù)種面積將擴(kuò)大, 復(fù)種指數(shù)將提高。相關(guān)地區(qū)需要根據(jù)水資源和當(dāng)?shù)匦夂虻木唧w情況, 調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)以及品種結(jié)構(gòu)。在我國(guó)種植熟制南北界變化的敏感區(qū)域, 可以提高復(fù)種指數(shù), 如增加麥)稻兩熟、麥)棉兩熟、油菜)稻兩熟、麥(油菜))稻)稻三熟、麥)玉米)稻三熟等多熟制的面積。在華中和華東稻區(qū)北部選用生育期較長(zhǎng)、產(chǎn)量潛力較高的中、晚熟品種替代生育期較短、產(chǎn)量潛力較低的早、中熟品種。

在一熟制改兩熟制或兩熟制改三兩熟制的地區(qū), 在調(diào)整農(nóng)作物的品種結(jié)構(gòu)時(shí), 不僅要考慮溫度條件, 還需要綜合考慮到降雨及極端天氣氣候事件可能帶來的影響, 在氣候變化環(huán)境下的光、溫、水資源重新分配和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害格局的基礎(chǔ)上, 改進(jìn)農(nóng)作物的品種布局。

2.完善江河湖泊防洪工程和防洪減災(zāi)體系

防洪工程對(duì)于抵御洪澇災(zāi)害具有極其重要的作用, 目前我國(guó)大部分地區(qū)的防洪工程標(biāo)準(zhǔn)偏低,為應(yīng)對(duì)未來潛在的洪澇災(zāi)害, 需要完善江河湖海防洪工程體系, 將防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到50~ 100年一遇的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)當(dāng)開展大中型病險(xiǎn)水庫(kù)及小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程, 以保障水庫(kù)下游地區(qū)安全。

3.加強(qiáng)土地合理利用

科學(xué)合理使用土地是提高適應(yīng)氣候變化能力的必要條件, 保護(hù)濕地和森林, 在氣候變化的脆弱區(qū)域?qū)嵤┩烁€濕、退耕還林、退林還草, 維護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境, 保護(hù)生物多樣性, 從而維護(hù)良好的小氣候條件、生態(tài)環(huán)境。

4.發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè), 提高農(nóng)業(yè)抗御自然災(zāi)害的能力

塑料大棚、溫室可以在一定程度上抵御嚴(yán)寒、干旱、暴雨、病蟲害災(zāi)害, 研究與推廣農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)措施, 開發(fā)利用雨水集蓄技術(shù)和淺層地下水技術(shù), 增強(qiáng)農(nóng)業(yè)抗旱能力。

5.制訂減災(zāi)應(yīng)急預(yù)案

各地應(yīng)根據(jù)自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害發(fā)生規(guī)律, 制定防旱抗?jié)场⒌钟薄⑴_(tái)風(fēng)、病蟲害等各種自然災(zāi)害的減災(zāi)應(yīng)急預(yù)案, 確定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)避災(zāi)減災(zāi)的種植模式, 以提高農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化的能力。

6.積極推廣農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)

為了分擔(dān)氣候?yàn)?zāi)害所帶來的風(fēng)險(xiǎn), 減輕農(nóng)民因氣象災(zāi)害所帶來的損失, 應(yīng)當(dāng)積極推廣農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)。近年來新疆、江蘇等地已開展了農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)的試點(diǎn),對(duì)于防災(zāi)減災(zāi)、穩(wěn)定農(nóng)民收入起到良好的作用, 應(yīng)總結(jié)經(jīng)驗(yàn), 在更大的范圍內(nèi)推廣農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)。